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《框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):本文從框架—剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)入手,介紹了框剪結(jié)構(gòu)的受力特性,剪力墻抗側(cè)移剛度以及數(shù)量的改進(jìn),及框剪結(jié)構(gòu)的連梁的設(shè)計(jì)問題?! £P(guān)鍵詞:高層建筑;框架—剪力墻;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);連梁;抗震措施 Abstract:Thispaperstartingfromtheframe-shearestructure,theshearberofimprovements,andframestructureofthecouplingbeamdesignproblem.Keye-shear;earthquakemeasures
2、 :TB482.2:A 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)由框架和剪力墻兩種不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成,由于剪力墻的抗側(cè)剛度比框架的抗側(cè)剛度大得多。故它們的協(xié)同作用既可以提供整體結(jié)構(gòu)較大的抗側(cè)力,也利用了框架結(jié)構(gòu)可以提供較大空間的優(yōu)越性。因此這種結(jié)構(gòu)體系整體性好、剛度大、側(cè)向變形小、抗震性能好,易于滿足高層結(jié)構(gòu)中現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范限定值要求,而得到廣泛應(yīng)用?! ?框剪結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 框架一剪力墻結(jié)構(gòu)也稱作框架一抗震墻結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)稱框剪結(jié)構(gòu);這種結(jié)構(gòu)型式是在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻,使得房間布置比較靈活自由,可以滿足多種建筑功能的要求,構(gòu)成
3、靈活自由的使用空間,尤其是在公共建筑中,深受廣大設(shè)計(jì)人員的喜愛?! 】蚣艚Y(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻兩種不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成,這兩種結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和變形性質(zhì)是不同的。在水平力作用下,框架變形曲線為剪切型,樓層越高,水平位移增長(zhǎng)越慢,在純框架結(jié)構(gòu)中,各榀框架的變形曲線類似,樓層剪力按框架柱的抗側(cè)剛度D值比例進(jìn)行分配;而剪力墻在水平力的作用下,其變形曲線呈彎曲型,剪力墻是豎向懸臂彎曲結(jié)構(gòu),樓層越高水平位移增長(zhǎng)越快,頂點(diǎn)水平位移與高度是四次方關(guān)系: 均布荷載時(shí):u=qH4/8EI; 倒三角形荷載時(shí):u=11qmaxH4/12
4、0EI?! 。?)框剪結(jié)構(gòu),要使框架與剪力墻協(xié)同工作,框架與剪力墻的合理布置就顯得尤為重要;剪力墻的布置宜分布均勻,單片墻的剛度宜接近,長(zhǎng)度較長(zhǎng)的剪力墻宜設(shè)置洞口和連梁形成雙肢墻或多肢墻,框架部分承受的地震傾覆力矩不大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的10%時(shí),按剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其中的框架部分應(yīng)按框架一剪力墻結(jié)構(gòu)的框架進(jìn)行設(shè)計(jì);當(dāng)框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的10%但不大于50%時(shí),應(yīng)按框架一剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì);當(dāng)框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%但不大于80%時(shí),按框架一剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)
5、行設(shè)計(jì),其最大適用高度可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加,框架部分的抗震等級(jí)和軸壓比限值宜按框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用;當(dāng)框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的80%時(shí),按框架一剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),其最大適用高度可比框架結(jié)構(gòu)采用,框架部分的抗震等級(jí)和軸壓比限值宜按框架結(jié)構(gòu)的規(guī)定采用。其中對(duì)于這種少墻框剪結(jié)構(gòu),由于抗震性能較差,不主張采用,以避免剪力墻受力過大、過早破壞。 2受力特性分析 框剪結(jié)構(gòu)體系的工程應(yīng)用表明,框剪結(jié)構(gòu)是框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)的有機(jī)結(jié)合。剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線具有懸臂彎曲梁的特征,位移越往上增大越快,成外
6、彎形開口曲線。而在框剪結(jié)構(gòu)中,框架和剪力墻之間通過平面內(nèi)剛度無限大的樓蓋連接在一起共同抵抗水平力,結(jié)構(gòu)水平位移特征處于框架和剪力墻之間,為反S型曲線,是彎剪型。因此,在框剪結(jié)構(gòu)中,剪力墻在下部樓層變形小,承擔(dān)了近80%以上的水平剪力。而在上部樓層,框架變形小,可以協(xié)助剪力墻工作,抵擋剪力墻的外拉變形,從而承受很大的水平剪力。所以,框一剪結(jié)構(gòu)是框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)水平變形的有機(jī)協(xié)調(diào),從而達(dá)到減少結(jié)構(gòu)變形,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度,提高結(jié)構(gòu)抗震能力的目的,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有很強(qiáng)的適用性??蚣艚Y(jié)構(gòu)中框架、剪力墻的受力特性可以用結(jié)構(gòu)
7、剛度特性值λ,即框架剛度與剪力墻剛度的比值來表達(dá)?! 」こ虒?shí)踐表明: (1)λ過小,結(jié)構(gòu)變形曲線呈彎剪型,即剪力墻用量過多,此時(shí),結(jié)構(gòu)剛度增大,自振周期縮短,地震力相應(yīng)增加,結(jié)構(gòu)延性降低,尤其對(duì)框架頂部幾層極為不利。一般說來,剪力墻數(shù)量增多對(duì)抗震有利,但超過必要限度也是不合理和不經(jīng)濟(jì)的,為了使框架充分發(fā)揮作用,剪力墻剛度不宜過大?! 。?)λ過大,結(jié)構(gòu)變形曲線呈剪彎型,即剪力墻用量過少,結(jié)構(gòu)剛度較差,常不滿足變形要求,同時(shí),框架受力過大,梁柱截面尺寸加大,導(dǎo)致不經(jīng)濟(jì),因此,剪力墻剛度不能過小?! ?框架一剪力墻中
8、剪力墻的合理配置 國(guó)內(nèi)外對(duì)眾多框架一剪力墻結(jié)構(gòu)遭受到地震后展開凋查,對(duì)其震害進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后得到一系列的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。日本采用平均壓應(yīng)力一墻面積表示法來分析,其中平均壓應(yīng)力σ=G/(Ac+A].北京:中圍建筑工業(yè)出版社,1990. [2]包世華,方鄂華.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(第2版)[M].北京:清華大學(xué)出版社。1990. [3]梁?jiǎn)⒅牵邔咏ㄖY(jié)構(gòu)分析與計(jì)算[